EP3112119A1 - Verfahren zur herstellung strukturierter thermoplastischer schaumstoffplatten und thermoplastische schaumstoffplatte - Google Patents

Verfahren zur herstellung strukturierter thermoplastischer schaumstoffplatten und thermoplastische schaumstoffplatte Download PDF

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Publication number
EP3112119A1
EP3112119A1 EP15175040.3A EP15175040A EP3112119A1 EP 3112119 A1 EP3112119 A1 EP 3112119A1 EP 15175040 A EP15175040 A EP 15175040A EP 3112119 A1 EP3112119 A1 EP 3112119A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermoplastic foam
foam sheet
unstructured
range
unstructured thermoplastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15175040.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Merkel
Herbert SCHALL
Tim Diehlmann
Franz-Josef Dietzen
Christoph Oliver HAHN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to EP15175040.3A priority Critical patent/EP3112119A1/de
Publication of EP3112119A1 publication Critical patent/EP3112119A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/56—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5627—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching
    • B29C44/5636—After-treatment of articles, e.g. for altering the shape by mechanical deformation, e.g. crushing, embossing, stretching with the addition of heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2025/00—Use of polymers of vinyl-aromatic compounds or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2025/04—Polymers of styrene
    • B29K2025/06—PS, i.e. polystyrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
    • B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a one-sided structured thermoplastic foam sheet.
  • a first side of an unstructured thermoplastic foam sheet is heated and at least one depression is introduced into a second side.
  • the present invention also relates to the one-sided structured thermoplastic foam sheet as such.
  • Thermoplastic foam boards have a wide range of applications. They are particularly suitable for use in the field of insulation of e.g. Buildings.
  • Thermoplastic foam boards in particular thermoplastic foam boards produced by extrusion, not only have good heat-insulating properties due to their low thermal conductivity, but also have low water absorption due to the smooth foaming skin on both sides of the surface. This is also advantageous for use in the field of insulation.
  • the surface of the thermoplastic foam sheets may be patterned.
  • various methods are described in the prior art.
  • DE 10 003 808 A1 describes a process for surface embossing of thermoplastic foam boards, in particular of extruded polystyrene foam boards.
  • the surface of the thermoplastic foam sheets is plasticized by about 2 to 3 mm by a heated embossing roll and re-foamed.
  • structures form on the surface.
  • thermoplastic foam panels which are structured on two opposite sides.
  • thermoplastic foam boards A disadvantage of the two-sided structuring of thermoplastic foam boards is that the water absorption of the thermoplastic Foam boards is increased because on both sides the surfaces are more open than without structuring and thus easier water diffuses into the foam boards.
  • DE 10 003 808 A1 described method is also disadvantageous in that the structuring must be carried out shortly after the production of the thermoplastic foam sheet, since re-foaming is only possible as long as the thermoplastic foam sheet still contains propellant.
  • the CH 687450 A5 also describes the production of structured thermoplastic foam boards.
  • a thermoplastic foam sheet is passed over at least one heated stamping tool, whereby the outer skin of the thermoplastic foam sheet begins to flow and deforms. This forms the structuring.
  • a thermoplastic foam sheet can be patterned on two opposite sides or two thermoplastic foam sheets can be superimposed and so each structured on one side. The respective side at which the two thermoplastic foam sheets are in contact with each other is then not patterned.
  • the object underlying the present invention is to provide a novel process for the production of single-sided structured thermoplastic foam sheets, which have no or only a slight delay.
  • thermoplastic foam sheets obtained on one side remain flat and thus do not warp and do not bowl.
  • thermoplastic foam sheet structured on one side does not exceed 10 mm, preferably in the range of 0 to 5 mm and particularly preferably in the range of 0 to 3 mm warps. Warpage is determined in accordance with DIN EN 825 (Thermal insulation products for construction - Determination of evenness, 2013).
  • FIG. 1 shows by way of example how the distortion of the one-sided structured thermoplastic foam sheet is determined.
  • the obtained unilaterally structured thermoplastic foam sheet 6 with a length x of 2850 mm is placed with its concave side on a planar surface 8.
  • the distance ⁇ between the planar surface 8 and the curved center of the single-sided structured thermoplastic foam sheet 6 corresponds to the bowl.
  • the distance ⁇ and thus also the bowl are at most 10 mm, preferably in the range of 0 to 5 mm and particularly preferably in the range of 0 to 3 mm at a length x of the unilaterally structured thermoplastic foam plate 6 of 2850 mm.
  • thermoplastic foam sheet produced on one side according to the invention in addition, a particularly good adhesive tensile strength is achieved between the plaster and / or concrete and the second side of the thermoplastic foam sheet structured on one side.
  • the adhesive tensile strength is at least for example 50 kPa, preferably at least 100 kPa and particularly preferably at least 200 kPa, measured according to DIN EN 1607 (2013), on samples according to DIN EN 13494 (2003).
  • thermoplastic foam sheets produced on one side according to the invention also have a low water absorption, since preferably the foaming skin on the first side is not removed and thus it continues to serve as a barrier to water.
  • the glass transition temperature (T G ) is understood as the temperature at which the amorphous regions of an amorphous or partially crystalline plastic change to a rubber-elastic state on heating.
  • the glass transition temperature (T G ) is also referred to as softening temperature.
  • the glass transition temperature (T G ) according to the invention is determined according to ISO 306 (2013) as so-called Vicat softening temperature.
  • step a) of the method according to the invention an unstructured thermoplastic foam sheet containing at least one polymer with a glass transition temperature (T G ) and comprising a first and a second side is provided.
  • T G glass transition temperature
  • Unstructured thermoplastic foam boards are known in principle to those skilled in the art. Suitable unstructured thermoplastic foam boards are for example in the form of blends in the WO 2009/047487 disclosed.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet may be made of amorphous, semi-crystalline or crystalline thermoplastic foams.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet is made of crystalline thermoplastic foams, then they have no glass transition temperature (T G ), but only a melting temperature (T M ).
  • T G glass transition temperature
  • T M melting temperature
  • the unstructured thermoplastic foam sheet is, for example, a particle foam or an extrusion foam, preferably an extrusion foam.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet contains at least one polymer.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet contained at least one polymer are all the Professionally known polymers.
  • the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet selected from the group consisting of polystyrene, polystyrene copolymers, polyethersulfone, polysulfone, polyethylene terephthalate, polyurethane, polyolefins, polyolefin copolymers and acrylic polymers.
  • the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet is selected from the group consisting of polystyrene, polystyrene copolymers and polyethylene terephthalate.
  • Suitable polyolefins are, for example, polyethylene and / or polypropylene.
  • Polystyrene copolymers are also referred to as "styrene-made copolymers" or as “styrene copolymers". If the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet is a polystyrene copolymer, this means that, in addition to the monomeric styrenes, at least one further monomer (comonomer) is required to produce the polymer. Suitable comonomers for styrene are in principle all monomers which can be polymerized with styrene. Preferably, at least 50% by weight of styrene is copolymerized in the polystyrene copolymer, based on the total weight of the copolymer.
  • a copolymer made of styrene as a comonomer to styrene has a monomer selected from a-methylstyrene, ring-halogenated styrenes, nuclear-alkylated styrenes, acrylonitrile, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, N-vinyl compounds, maleic anhydride, butadiene, divinylbenzene and butanediol diacrylate.
  • Acrylic acid esters and methacrylic acid esters are preferably obtainable from alcohols having one to eight carbon atoms.
  • a suitable N-vinyl compound is, for example, vinylcarbazole.
  • Preferred copolymers prepared from styrene are styrene-acrylonitrile copolymers (SAN) or acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS).
  • the particle foam is preferably Styrofoam, Neopor or E-Por, which are commercially available from BASF SE.
  • the at least one polymer is a polystyrene, a polystyrene copolymer or a mixture of polystyrene or a polystyrene copolymer with at least one further polymer. Mixtures of polystyrene or a polystyrene copolymer with at least one further polymer are also referred to as blends.
  • at least one other polymer are all known in the art polymers such as the polymers described above.
  • the at least one polymer is preferably polystyrene, a styrene-made copolymer or a polyethylene terephthalate, and mixtures thereof.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet is particularly preferably an extruded polystyrene extrusion foam which is commercially available, for example, under the name Styrodur from BASF SE.
  • the dimension of the unstructured thermoplastic foam board is arbitrary. With regard to its length and width, it can measure in the centimeter range up to several meters. With regard to their third dimension (thickness), any dimensions are also theoretically conceivable.
  • the unstructured thermoplastic foam sheets usually have a thickness in the range of 20 to 300 mm, preferably in the range of 50 to 200 mm.
  • the length of the unstructured thermoplastic foam sheet as such also referred to as the x-direction, has the corresponding width as the y-direction and the thickness as the z-direction.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet provided in step a) has a length (x-direction) of 500 to 3500 mm, and preferably 1000 to 3000 mm, a width (y-direction) of 500 to 1250 mm, preferably 500 to 900 mm and a thickness (z-direction) of 20 to 300 mm, preferably 50 to 200 mm.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet may have any density.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet preferably has a density of ⁇ 200 g / l, preferably a density of ⁇ 100 g / l, particularly preferably of ⁇ 50 g / l.
  • the density is determined according to DIN EN 1602, status 2013.
  • the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet has a glass transition temperature (T G ).
  • the glass transition temperature (T G ) is understood as the temperature at which the amorphous regions of an amorphous or partially crystalline plastic change to a rubber-elastic state on heating.
  • the glass transition temperature (T G ) is also referred to as softening temperature.
  • the glass transition temperature (T G ) is determined according to the invention according to ISO 306 (2013) as so-called "Vicat softening temperature”.
  • the glass transition temperature (T G ) of the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet is usually in the range of 0 to 300 ° C, preferably in the range of 20 to 200 ° C, and more preferably in the range of 50 to 150 ° C.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet comprises a first side and a second side.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet may be randomly oriented relative to the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet faces the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet and the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet each form a surface of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is therefore also referred to as the first surface
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet is also referred to as the second surface.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet may have any first side.
  • the first side may be provided with a foaming skin or be free from foaming skin.
  • the first side has a foaming skin.
  • the foaming skin is also referred to as an extrusion skin.
  • the first side preferably has no structured depressions.
  • the first side has a foaming skin
  • the first side is essentially planar.
  • substantially planar is understood to mean that the first side can also contain depressions and / or projections, but the corresponding depressions and / or projections are distributed arbitrarily over the first side. The depressions and / or projections are therefore not structured depressions.
  • the term "foam-free” is understood to mean that the foaming skin produced during the production process of the unstructured thermoplastic foam board is removed again, for example by planing or milling.
  • Such an unstructured thermoplastic foam sheet may have a relatively uneven first side containing numerous indentations or protrusions. However, the corresponding recesses are randomly distributed over the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet, so the recesses have no structure.
  • a froth-skin-free unstructured thermoplastic sheeting plate has a completely flat first side, which (at the macroscopic level) no Contains depressions and protrusions.
  • the first side is also referred to as an extrusion skin-free instead of a foam-skin-free, if it is free from foaming skin.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet may have any second side.
  • the second side may have a foaming skin or be foaming skin-free.
  • the second side has a foaming skin.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet provided in step a) has a foaming skin on the first side and / or on the second side.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet provided in step a) has a foaming skin on the first side and on the second side.
  • step b) the first side of the non-patterned thermoplastic foam sheet is heated to a temperature (T) contained below the glass transition temperature (T G) of in the unstructured thermoplastic foam sheet of at least one polymer is heated.
  • the heating of the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet to the temperature (T) can be carried out by all methods known to the person skilled in the art. Usually, the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is exposed to a heat source. Suitable heat sources and devices for this purpose are known to the person skilled in the art.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated by steam, warm air, an IR radiator and / or a heating element.
  • a preferred heating element is a heating blade, a heating grid or a heating plate.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam board can be heated continuously, for example.
  • the heating can be done with contact or contactless; Preferably, it is contactless.
  • contactless is understood to mean that the heat source is preferably the IR radiator and / or the heating element, the first Side of unstructured thermoplastic foam sheet not touched when heated.
  • the distance between the heating element and the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is then for example in a range of 0.1 to 1 cm, preferably in the range of 0.1 to 0.7 cm and particularly preferably from 0.1 to 0.5 cm.
  • the distance between the IR radiator and the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is then, for example, in a range of 1 to 30 cm, preferably in the range of 5 to 30 cm and more preferably of 10 to 30 cm.
  • This embodiment is particularly advantageous because it avoids fouling of the heat source, in particular the IR radiator and / or heating element, by the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet and, moreover, does not damage the surface (the first side) of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the temperature (T) in step b) is usually in the range of 30 to 250 ° C, preferably in the range of 50 to 200 ° C and particularly preferably in the range of 70 to 110 ° C. It goes without saying that the temperature (T) corresponds to the temperature of the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet in step b).
  • the heating of the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet to the temperature (T) is usually carried out for a period in the range of 1 sec to 10 min, preferably in the range of 2 sec to 1 min and particularly preferably in the range of 5 sec to 30 sec.
  • heating time The period for which the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated to the temperature (T) in step b) is also referred to as "heating time".
  • heating time is thus understood in the context of the present invention, the period for which the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated in step b), in particular preferably by a heating element, which is a heating bar, a heating grid, a hot plate or an IR Emitter, with IR emitters being particularly preferred.
  • the heating of the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet can be carried out by all methods known to the person skilled in the art.
  • the heat source preferably the heating element
  • the heat source may be below or above, preferably above, the first side of the unstructured thermoplastic Foam plate to be moved.
  • the heat source preferably the heating element from a position in which no heating is possible, in a position in which heating of the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is possible, moves and then moved back to a position in which no Heating the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is possible.
  • the heat source preferably the heating element, may also be stopped.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet is moved below or above, preferably below, a heating element.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet is moved, for example, from a position where no heating is possible to a position in which the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet can be heated, and then moved back to a position where heating of the first Side of the unstructured thermoplastic foam sheet is not possible. It is possible that the unstructured thermoplastic foam sheet is also stopped in the position where heating of the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is possible.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet may be stopped, for example, for a period of 1 second to 10 minutes, preferably for a period of 2 seconds to 1 minute, and more preferably for a period of 5 to 30 seconds.
  • step c) at least one depression is introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet to obtain the one-sided structured thermoplastic foam sheet.
  • the at least one depression can be introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam board by all methods known to those skilled in the art.
  • the at least one depression can be introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet by planing, milling and / or embossing.
  • the at least one recess is introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet by embossing.
  • the at least one depression is introduced by an embossing tool. Embossing tools as such are known to the person skilled in the art and, for example, stamping dies or embossing rolls.
  • step c) the at least one depression is introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam board by an embossing tool, particularly preferably by an embossing roller.
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet may have any temperatures during the introduction of the at least one recess.
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated to introduce at least one recess into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet in step c).
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet may be heated directly prior to step c) and / or during step c).
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated during step c).
  • thermoplastic foam sheet For heating the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet, all methods known to those skilled in the art are suitable.
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet may be heated with the same heat sources and / or devices as the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the previously described embodiments and preferences for the heat sources and / or devices for heating the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet apply accordingly.
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated during step c) by an embossing tool, preferably by an embossing roll.
  • the at least one depression is introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet by an embossing tool, preferably an embossing roll, wherein the embossing tool heats the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the embossing tool heats the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet to a temperature in the range of 50 to 300 ° C, preferably in the range of 70 to 250 ° C and more preferably in the range of 90 to 220 ° C above the glass transition temperature (T G ) of the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the temperature of the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet during step c) is in the range from 50 to 300 ° C., preferably in the range from 70 to 250 ° C. and more preferably in the range from 90 to 220 ° C. above the glass transition temperature ( T G ) of the at least one polymer contained in the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet is preferably heated by the stamping tool.
  • the temperature of the embossing tool is, for example, in the range of 50 to 1000 ° C, preferably in the range of 100 to 500 ° C, more preferably in the range of 200 to 500 ° C and particularly preferably in the range of 200 to 400 ° C.
  • the embossing tool contains at least one projection. This projection introduces the at least one recess into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet. It goes without saying that the at least one projection of the stamping tool is the negative of the at least one recess which is introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • the at least one depression which is introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet, can have any desired shapes.
  • the at least one recess is punctiform, diamond-shaped, rectangular, square-shaped, linear or lattice-shaped, particularly preferably lattice-shaped.
  • At least one depression in the context of the present invention means both exactly one depression and two or more depressions. Preferably, two or more depressions are introduced.
  • the at least one depression can also be referred to as a pattern or structural pattern in the context of the present invention. If two or more depressions are introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet, different shapes may alternate. For example, the above-described shapes of the depressions can alternate and / or, for example, several lines of different thickness (width) and / or alternating, for example, with diamonds or squares, are introduced.
  • the spaces between the individual recesses may assume any desired values (sizes), for example 30 mm.
  • the distance between the individual wells is a maximum of 20 mm (average over all wells). In particular, the distance is 1.5 to 20 mm.
  • the width of a depression for example the diameter of a point in the case of a punctiform depression or the width of a line in the case of linear or latticed depressions, can be arbitrary, preferably in the range of 1 to 25 mm, more preferably in the range of 1 to 15 mm, particularly preferably in the range of 1 to 10 mm.
  • the at least one depression as such can assume any desired values (sizes). It is conceivable for the same depressions to be introduced in partial regions of the second side of the unstructured thermoplastic foam plate, which, however, differ in terms of their depth.
  • the at least one depression introduced in step c) preferably has a depth in the range from 0.1 to 10 mm, particularly preferably in the range from 0.5 to 8 mm, particularly preferably in the range from 0.7 to 5 mm.
  • the depth of the recess can be adjusted on the one hand by the height of the projection of the embossing tool.
  • the depth of the recess can be determined by the pressure with which the embossing tool is pressed into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet. The lower the pressure with which the embossing tool is pressed into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet, the lower the depth of the depression.
  • a pressure can be applied to the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet. This pressure is also called backpressure.
  • the back pressure can be applied by all methods and devices known to the person skilled in the art. Suitable devices are, for example, punches, Teflon-coated counter-holding sheets or rolls. Preferably, the back pressure is applied by a roller or a Teflon-coated counter-holding plate, in particular preferably by a smooth roller.
  • the device for applying the counter-pressure preferably the roller or the Teflon-coated counter-holding plate, in particular preferably the smooth roller, can be cold, and it is also possible that it is heated.
  • cold is meant a temperature of at most 80 ° C, that is, for example, a temperature in the range of 10 ° C to 80 ° C, preferably in the range of 20 to 75 ° C and particularly preferably in the range of 50 to 70 ° C.
  • the smooth roller is heated.
  • it is heated to a temperature that allows the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet is heated to the temperature (T) as in step b) and / or held at this.
  • the at least one depression is preferably introduced into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet by an embossing tool, preferably by an embossing roll, during which a counterpressure is applied to the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet during step c).
  • the back pressure is applied to the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet by a smooth roll.
  • the smooth roller is cold and has for example a temperature of at most 80 ° C.
  • At least one depression is provided only in the second side of the unstructured thermoplastic foam board.
  • the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet has a foaming skin and at least one depression is introduced only into the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • steps b) and c) are carried out successively or simultaneously.
  • steps b) and c) are carried out successively.
  • step b) and c) are carried out successively, it is preferred that if during the introduction of the at least one depression in step c) a counter-pressure is applied, the smooth roller used in particular is cold.
  • step c) is usually carried out no later than 5 minutes, preferably at the latest 1 minute and especially preferably no later than 0.5 minutes after the end of step b).
  • step b) in the context of the present invention means that the unstructured thermoplastic foam sheet and / or the heating element preferably used for heating the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet from the position in which heating the first side of the unstructured thermoplastic Foam board is possible, is removed and again in a position in which no more heating is possible.
  • step b) is carried out at the latest 5 minutes, preferably at the latest 1 minute and especially preferably at the latest 0.5 minutes after the completion of step c).
  • step c) in the context of the present invention means that the introduction of the at least one depression has been completed in the second side of the unstructured thermoplastic foam sheet.
  • step b), then step c) and then again step b) can be performed. It is therefore also preferred that, following step a), step b) is carried out, step c) is carried out following step b), and step b) is carried out again following step c).
  • Another object of the present invention is a one-sided structured thermoplastic foam sheet, obtainable by the process according to the invention.
  • the one-sided structured thermoplastic foam sheet obtainable by the method according to the invention, is preferably structured only on the second side, that is to say it has at least one depression only on the second side.
  • the one-sided unstructured thermoplastic foam sheet preferably has a foaming skin.
  • thermoplastic foam sheet structured on one side, obtainable by the process according to the invention, ie on the second side, has at least one depression and on the first side a foaming skin.
  • FIGS. 2a . 2b and 2c show three steps of a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet 1 which has a first side 1a and a second side 1b and a thickness z, is provided on a first conveyor 2a (step a)) ( FIG. 2a ).
  • the first conveying device suitable are all conveying devices 2a known to the person skilled in the art, for example roller conveyors, chain conveyors and belt conveyors. Roller conveyors are preferred.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet 1 is moved forward.
  • the speed at which the unstructured thermoplastic foam sheet 1 is moved is, for example, in the range of 1 to 20 m / min, preferably in the range of 3 to 15 m / min, and more preferably in the range of 5 to 10 m / min.
  • the unstructured thermoplastic foam sheet 1 is guided along under a heat source 3a. She will be so under the Heat source 3a along that the first side 1a of the unstructured thermoplastic foam sheet 1 to a temperature (T) in the range of 30 to 250 ° C, preferably in the range of 50 to 200 ° C and particularly preferably in the range of 70 to 110 ° C. heated (step b)).
  • the unstructured thermoplastic foam sheet 1 is moved forward so that, after the first side 1a of the unstructured thermoplastic foam sheet 1 has been heated by the heat source 3a, it is passed over an embossing tool 4 (FIG. FIG. 2b ).
  • the at least one depression is introduced into the unstructured thermoplastic foam board 1.
  • a back pressure is applied to the first side of the unstructured thermoplastic foam sheet 1 by a smooth roller 5.
  • the smooth roller 5 is preferably cold.
  • the one-sided structured thermoplastic foam sheet 6 can then be moved on via a second conveyor 2b ( Figure 2c ).
  • the second conveyor 2b apply the same designs and preferences as for the first conveyor 2a.
  • the one-sided structured thermoplastic foam sheet 6 can be passed under a heat source 3b again, so that the first side 1a of the one-sided structured thermoplastic foam sheet 6 is heated, preferably the first side 1a of the one-sided structured thermoplastic foam sheet 6 to a temperature in the range of 30 to 250 ° C, preferably in the range of 50 to 200 ° C and particularly preferably in the range of 70 to 110 ° C heated ( Figure 2c ).
  • FIGS. 3a, 3b and 3c are analogous to the FIGS. 2a . 2b and 2c , Like reference numerals have the same meaning.
  • a Teflon-coated counter-holding plate 7 is used for applying the back pressure to the first side 1a of the unstructured thermoplastic foam plate 1.
  • the speed of the embossing process was 7 m / min, the embossing roll was heated to 300 ° C. The first side of the plate was not heated. During stamping, a counterpressure was applied through a cold smooth roller.
  • the foam sheet had a length of 285 m and warped by 10 to 12 mm.
  • the speed of the embossing process was 7 m / min, the embossing roll was heated to 300 ° C.
  • back pressure was applied by a cold smooth roller.
  • the first side of the plate was heated with an IR emitter to a temperature of 95 ° C and held for a time of about 15 sec at this temperature.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte (6). Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste Seite einer unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte (1) erwärmt und in eine zweite Seite zumindest eine Vertiefung eingebracht. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte (6) als solche.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine erste Seite einer unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte erwärmt und in eine zweite Seite zumindest eine Vertiefung eingebracht. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte als solche.
  • Thermoplastische Schaumstoffplatten besitzen einen breiten Anwendungsbereich. Sie sind insbesondere geeignet zum Einsatz im Bereich der Isolation von z.B. Gebäuden. Thermoplastische Schaumstoffplatten, insbesondere durch Extrusion hergestellte thermoplastische Schaumstoffplatten, besitzen nicht nur gute wärmeisolierende Eigenschaften aufgrund ihrer niedrigen Wärmeleitfähigkeit, sondern weisen zudem auch durch die glatte Schäumhaut auf beiden Seiten der Oberfläche eine geringe Wasseraufnahme auf. Dies ist ebenfalls vorteilhaft für den Einsatz im Bereich der Isolation.
  • Nachteilig ist allerdings, dass die Oberflächen aufgrund der glatten Schäumhaut nur eine geringe Haftung auf üblichen Baumaterialien, wie etwa Zement, Mörtel, Beton und Putz aufweisen.
  • Um die Haftung zwischen den Oberflächen der thermoplastischen Schaumstoffplatten und den üblichen Baumaterialien zu verbessern, kann beispielsweise die Oberfläche der thermoplastischen Schaumstoffplatten strukturiert werden. Hierzu sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren beschrieben.
  • DE 10 003 808 A1 beschreibt ein Verfahren zur Oberflächenprägung von thermoplastischen Schaumstoffplatten, insbesondere von extrudierten Polystyrolschaumplatten. In diesem Verfahren wird die Oberfläche der thermoplastischen Schaumstoffplatten um ca. 2 bis 3 mm durch eine beheizte Prägewalze plastifiziert und so nachgeschäumt. Dadurch bilden sich Strukturierungen an der Oberfläche. Bei dem Verfahren der DE 10 003 808 A1 werden thermoplastischen Schaumstoffplatten erhalten, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten strukturiert sind.
  • Nachteilig bei der beidseitigen Strukturierung von thermoplastischen Schaumstoffplatten ist, dass die Wasseraufnahme der thermoplastischen Schaumstoffplatten erhöht wird, da auf beiden Seiten die Oberflächen offener sind als ohne Strukturierung und dadurch leichter Wasser in die Schaumstoffplatten diffundiert. In dem in DE 10 003 808 A1 beschriebenen Verfahren ist zudem nachteilig, dass die Strukturierung kurz nach der Herstellung der thermoplastischen Schaumstoffplatte durchgeführt werden muss, da ein Nachschäumen nur so lange möglich ist, wie die thermoplastische Schaumstoffplatte noch Treibmittel enthält.
  • Die CH 687450 A5 beschreibt ebenfalls die Herstellung von strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatten. Dabei wird eine thermoplastische Schaumstoffplatte über mindestens ein beheiztes Prägewerkzeug geführt, wodurch die Außenhaut der thermoplastischen Schaumstoffplatte zu fließen beginnt und sich verformt. Dabei bilden sich die Strukturierungen. In dem in CH 687450 A5 beschriebenen Verfahren kann entweder eine thermoplastische Schaumstoffplatte auf zwei gegenüberliegenden Seiten strukturiert werden oder es können zwei thermoplastische Schaumstoffplatten übereinander gelegt werden und so jeweils auf einer Seite strukturiert werden. Die jeweilige Seite, an denen die beiden thermoplastischen Schaumstoffplatten miteinander in Kontakt sind, wird dann nicht strukturiert.
  • Nachteilig bei dem in CH 687450 A5 beschriebenen Verfahren ist, dass nur eine Strukturierung auf zwei Seiten der thermoplastischen Schaumstoffplatte möglich ist. Somit wird die Wasseraufnahme wie vorstehend beschrieben erhöht. Eine einseitige Strukturierung ist nur möglich, wenn zwei Platten übereinander gelegt werden. Dies macht das in CH 687450 A5 beschriebene Verfahren sehr aufwändig, da es notwendig ist, entweder zwei übereinander liegende Extruder einzusetzen, durch die die thermoplastischen Schaumstoffplatten extrudiert werden und dann direkt übereinander gelegt werden können, oder es ist ein zusätzlicher Verfahrensschritt notwendig, bei dem die thermoplastischen Schaumstoffplatten übereinander gelegt werden. Ein weiteres Problem bei dem in CH 687450 A5 beschriebenen Verfahren ist, dass sich die einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatten verziehen (sogenanntes "Schüsseln"). Eine Verwendung dieser thermoplastischen Schaumstoffplatten im Bausektor ist dann, wenn überhaupt, nur noch begrenzt möglich.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein neues Verfahren zur Herstellung von einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatten bereitzustellen, die keinen oder nur einen geringen Verzug aufweisen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte, umfassend die Schritte a) bis c):
    1. a) Bereitstellung einer unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte, die mindestens ein Polymer mit einer Glasübergangstemperatur (TG) enthält und die eine erste Seite und eine zweite Seite umfasst,
    2. b) Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf eine Temperatur (T), die unterhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers liegt, und
    3. c) Einbringen von zumindest einer Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte unter Erhalt der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte,
    wobei die Schritte b) und c) nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Es wurde überraschend gefunden, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die erhaltenen einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatten eben bleiben und sich somit nicht verziehen und nicht schüsseln.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter "nicht verziehen" und "nicht schüsseln" verstanden, dass auf eine Länge von 2850 mm sich die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte um höchstens 10 mm, bevorzugt im Bereich von 0 bis 5 mm und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0 bis 3 mm verzieht. Der Verzug wird bestimmt gemäß DIN EN 825 (Wärmedämmstoffe für das Bauwesen - Bestimmung der Ebenheit; 2013).
  • Figur 1 zeigt beispielhaft, wie der Verzug der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte bestimmt wird. Die erhaltene einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 6 mit einer Länge x von 2850 mm wird mit ihrer konkaven Seite auf eine planare Fläche 8 gelegt. Der Abstand Δ zwischen der planaren Fläche 8 und der gewölbten Mitte der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 6 entspricht der Schüsselung. Der Abstand Δ und somit auch die Schüsselung liegen bei höchstens 10 mm, bevorzugt im Bereich von 0 bis 5 mm und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0 bis 3 mm bei einer Länge x der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 6 von 2850 mm.
  • Durch die erfindungsgemäß hergestellte einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte wird zudem eine besonders gute Haftzugfestigkeit zwischen Putz und/oder Beton und der zweiten Seite der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte erzielt. Die Haftzugfestigkeit liegt beispielsweise bei mindestens 50 kPa, bevorzugt bei mindestens 100 kPa und besonders bevorzugt bei mindestens 200 kPa, gemessen nach DIN EN 1607 (2013), an Proben nach DIN EN 13494 (2003).
  • Die erfindungsgemäß hergestellten einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatten weisen zudem eine geringe Wasseraufnahme auf, da vorzugsweise die Schäumhaut auf der ersten Seite nicht entfernt wird und diese somit weiterhin als Barriere für Wasser dient.
  • Unter der Glasübergangstemperatur (TG) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Temperatur verstanden, bei der die amorphen Bereiche eines amorphen oder teilkristallinen Kunststoffs beim Erwärmen in einen gummielastischen Zustand übergehen. Die Glasübergangstemperatur (TG) wird auch als Erweichungstemperatur bezeichnet. Die Glasübergangstemperatur (TG) wird erfindungsgemäß nach der ISO 306 (2013) als sogenannte Vicat-Erweichungstemperatur bestimmt.
  • Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.
  • In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte, die mindestens ein Polymer mit einer Glasübergangstemperatur (TG) enthält und die eine erste und eine zweite Seite umfasst, bereitgestellt.
  • Unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatten sind dem Fachmann als solche prinzipiell bekannt. Geeignete unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatten sind beispielsweise in Form von Blends in der WO 2009/047487 offenbart. Beispielsweise kann die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte aus amorphen, teilkristallinen oder kristallinen thermoplastischen Schaumstoffen hergestellt sein.
  • Ist die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte aus kristallinen thermoplastischen Schaumstoffen hergestellt, so weisen diese keine Glasübergangstemperatur (TG) auf, sondern nur eine Schmelztemperatur (TM). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird daher unter der Glasübergangstemperatur (TG) bei kristallinen thermoplastischen Schaumstoffen die Schmelztemperatur (TM) verstanden.
  • Die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte ist beispielsweise ein Partikelschaumstoff oder ein Extrusionsschaumstoff, bevorzugt ein Extrusionsschaumstoff.
  • Erfindungsgemäß enthält die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte mindestens ein Polymer. Als in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenes mindestens ein Polymer eignen sich alle dem Fachmann bekannten Polymere. Bevorzugt ist das mindestens eine Polymer, das in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthalten ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polystyrolcopolymeren, Polyethersulfon, Polysulfon, Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Polyolefinen, Polyolefincopolymeren und Acrylpolymeren. Bevorzugt ist das in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltene mindestens eine Polymer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polystyrolcopolymeren und Polyethylenterephthalat.
  • Geeignete Polyolefine sind beispielsweise Polyethylen und/oder Polypropylen.
  • Polystyrolcopolymere werden auch als "aus Styrol hergestellte Copolymere" oder als "Styrolcopolymerisate" bezeichnet. Ist das in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltene mindestens eine Polymer ein Polystyrolcopolymer, bedeutet dies, dass zur Herstellung des Polymers neben den monomeren Styrolen mindestens ein weiteres Monomer (Comonomer) erforderlich ist. Als Comonomere zu Styrol eignen sich prinzipiell alle mit Styrol polymerisierbaren Monomere. Vorzugsweise sind mindestens 50 Gew.-% Styrol in dem Polystyrolcopolymer einpolymerisiert, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers.
  • Vorzugsweise weist ein aus Styrol hergestelltes Copolymer als Comonomer zu Styrol ein Monomer auf, das ausgewählt ist aus a-Methylstyrol, kernhalogenierten Styrolen, kernalkylierten Styrolen, Acrylnitril, Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern, N-Vinylverbindungen, Maleinsäureanhydrid, Butadien, Divinylbenzol und Butandioldiacrylat. Acrylsäureester sowie Methacrylsäureester sind vorzugsweise erhältlich aus Alkoholen mit ein bis acht Kohlenstoffatomen. Eine geeignete N-Vinylverbindung ist beispielsweise Vinylcarbazol. Bevorzugte, aus Styrol hergestellte Copolymere sind Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS).
  • Ist die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte ein Partikelschaumstoff, so ist der Partikelschaumstoff bevorzugt Styropor, Neopor oder E-Por, die kommerziell von der BASF SE erhältlich sind. In diesen ist das mindestens eine Polymer ein Polystyrol, ein Polystyrolcopolymer oder eine Mischung aus Polystyrol oder einem Polystyrolcopolymer mit mindestens einem weiteren Polymer. Mischungen aus Polystyrol oder einem Polystyrolcopolymer mit mindestens einem weiteren Polymer werden auch als Blends bezeichnet. Als mindestens ein weiteres Polymer eignen sich alle dem Fachmann bekannten Polymere wie beispielsweise die vorstehend beschriebenen Polymere.
  • Ist die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte ein Extrusionsschaumstoff, so ist das mindestens eine Polymer vorzugsweise Polystyrol, ein aus Styrol hergestelltes Copolymer oder ein Polyethylenterephthalat sowie Mischungen daraus. Besonders bevorzugt ist die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte ein Extrusionsschaumstoff aus extrudiertem Polystyrol, der beispielsweise unter der Bezeichnung Styrodur von der BASF SE kommerziell erhältlich ist.
  • Die Dimension der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte ist beliebig. Hinsichtlich ihrer Länge und Breite kann sie Maße im Zentimeterbereich bis hin zu mehreren Metern aufweisen. Hinsichtlich ihrer dritten Dimension (Dicke) sind theoretisch ebenfalls beliebige Maße denkbar. In der Praxis weisen die unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatten üblicherweise eine Dicke im Bereich von 20 bis 300 mm, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 mm auf.
  • Bezogen auf ein rechtwinkliges Koordinatensystem wird erfindungsgemäß die Länge der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte als solche, auch als x-Richtung bezeichnet, die entsprechende Breite als y-Richtung und die Dicke als z-Richtung.
  • Beispielsweise weist die in Schritt a) bereitgestellte unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte eine Länge (x-Richtung) von 500 bis 3500 mm und vorzugsweise von 1000 bis 3000 mm, eine Breite (y-Richtung) von 500 bis 1250 mm, vorzugsweise von 500 bis 900 mm und eine Dicke (z-Richtung) von 20 bis 300 mm, vorzugsweise von 50 bis 200 mm, auf.
  • Die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte kann eine beliebige Dichte aufweisen. Vorzugsweise weist die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte eine Dichte von ≤ 200 g/l, bevorzugt eine Dichte von < 100 g/l, insbesondere bevorzugt von < 50 g/l, auf. Üblicherweise erfolgt die Bestimmung der Dichte nach DIN EN 1602, Stand 2013.
  • Erfindungsgemäß weist das in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltene mindestens eine Polymer eine Glasübergangstemperatur (TG) auf. Unter der Glasübergangstemperatur (TG) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Temperatur verstanden, bei der die amorphen Bereiche eines amorphen oder teilkristallinen Kunststoffs beim Erwärmen in einen gummielastischen Zustand übergehen. Die Glasübergangstemperatur (TG) wird auch als Erweichungstemperatur bezeichnet. Die Glasübergangstemperatur (TG) wird erfindungsgemäß nach der ISO 306 (2013) als sogenannte "Vicat-Erweichungstemperatur" bestimmt.
  • Die Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers liegt üblicherweise im Bereich von 0 bis 300 °C, bevorzugt im Bereich von 20 bis 200 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 °C.
  • Erfindungsgemäß umfasst die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte eine erste Seite und eine zweite Seite. Die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte kann relativ zu der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte beliebig ausgerichtet sein. Bevorzugt liegt die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte gegenüber.
  • Die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte und die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte bilden jeweils eine Oberfläche der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte. Die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte wird daher auch als erste Oberfläche bezeichnet, die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte wird auch als zweite Oberfläche bezeichnet.
  • Die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte kann eine beliebige erste Seite aufweisen. Beispielsweise kann die erste Seite mit einer Schäumhaut versehen sein oder schäumhautfrei sein. Vorzugsweise weist die erste Seite eine Schäumhaut auf.
  • Bei Extrusionsschaumstoffen wird die Schäumhaut auch als Extrusionshaut bezeichnet.
  • Bevorzugt weist die erste Seite keine strukturierten Vertiefungen auf.
  • Weist die erste Seite eine Schäumhaut auf, so ist die erste Seite im Wesentlichen planar. Unter "Im Wesentlichen planar" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die erste Seite auch Vertiefungen und/oder Vorsprünge enthalten kann, die entsprechenden Vertiefungen und/oder Vorsprünge jedoch willkürlich über die erste Seite verteilt sind. Bei den Vertiefungen und/oder Vorsprüngen handelt es sich also nicht um strukturierte Vertiefungen.
  • Unter dem Begriff "schäumhautfrei" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die beim Herstellungsprozess der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte entstandene Schäumhaut, beispielsweise durch Hobeln oder Fräsen, wieder entfernt wird. Eine solche unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte kann eine relativ unebene erste Seite aufweisen, die zahlreiche Vertiefungen oder Vorsprünge enthält. Die entsprechenden Vertiefungen sind jedoch willkürlich über die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte verteilt, die Vertiefungen weisen also keine Struktur auf. Es ist auch möglich, dass eine schäumhautfreie unstrukturierte thermoplastische Schamstoffplatte eine völlig ebene erste Seite aufweist, die (auf makroskopischer Ebene) keine Vertiefungen und Vorsprünge enthält. Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass bei Verwendung eines Extrusionsschaumstoffs die erste Seite auch als extrusionshautfrei anstelle von schäumhautfrei bezeichnet wird, wenn sie schäumhautfrei ist.
  • Die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte kann eine beliebige zweite Seite aufweisen. Beispielsweise kann die zweite Seite eine Schäumhaut aufweisen oder schäumhautfrei sein. Vorzugsweise weist die zweite Seite eine Schäumhaut auf.
  • Für die zweite Seite gelten die gleichen Ausführungen und Bevorzugungen in Bezug Schäumhaut und die schäumhautfreie Seite wie vorstehend für die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte ausgeführt.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt weist die in Schritt a) bereitgestellte unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte auf der ersten Seite und/oder auf der zweiten Seite eine Schäumhaut auf. Am meisten bevorzugt weist die in Schritt a) bereitgestellte unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte auf der ersten Seite und auf der zweiten Seite eine Schäumhaut auf.
  • In Schritt b) wird die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf eine Temperatur (T), die unterhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens eines Polymers liegt, erwärmt.
  • Die Erwärmung der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf die Temperatur (T) kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Üblicherweise wird dazu die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte einer Wärmequelle ausgesetzt. Geeignete Wärmequellen und Vorrichtungen hierzu sind dem Fachmann bekannt.
  • Vorzugsweise wird in Schritt b) die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte durch Wasserdampf, Warmluft, ein IR-Strahler und/oder ein Heizelement erwärmt. Ein bevorzugtes Heizelement ist ein Heizschwert, ein Heizgitter oder eine Heizplatte.
  • Wird als Heizelement beispielsweise ein Heizschwert, ein Heizgitter oder eine Heizplatte eingesetzt so kann in Schritt b) die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte beispielsweise kontinuierlich erwärmt werden. Die Erwärmung kann mit Kontakt oder kontaktlos erfolgen; bevorzugt erfolgt sie kontaktlos. Unter kontaktlos wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Wärmequelle bevorzugt der IR-Strahler und/oder das Heizelement, die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte beim Erwärmen nicht berührt.
  • Der Abstand zwischen dem Heizelement und der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte liegt dann beispielsweise in einem Bereich von 0,1 bis 1 cm, bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,7 cm und insbesondere bevorzugt von 0,1 bis 0,5 cm.
  • Der Abstand zwischen dem IR-Strahler und der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte liegt dann beispielsweise in einem Bereich von 1 bis 30 cm, bevorzugt im Bereich von 5 bis 30 cm und insbesondere bevorzugt von 10 bis 30 cm.
  • Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da dadurch ein Verschmutzen der Wärmequelle, insbesondere des IR-Strahlers und/oder des Heizelements durch die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte vermieden wird und außerdem die Oberfläche (die erste Seite) der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte nicht beschädigt wird.
  • Die Temperatur (T) in Schritt b) liegt üblicherweise im Bereich von 30 bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 70 bis 110 °C. Es versteht sich von selbst, dass die Temperatur (T) der Temperatur der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte in Schritt b) entspricht.
  • Das Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf die Temperatur (T) erfolgt üblicherweise für einen Zeitraum im Bereich von 1 sec bis 10 min, bevorzugt im Bereich von 2 sec bis 1 min und insbesondere bevorzugt im Bereich von 5 sec bis 30 sec.
  • Der Zeitraum für den die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf die Temperatur (T) in Schritt b) erwärmt wird, wird auch als "Heizzeit" bezeichnet. Unter dem Begriff "Heizzeit" wird also im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Zeitraum verstanden für den die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte in Schritt b) erwärmt wird, insbesondere bevorzugt durch ein Heizelement, das ein Heizschwert, ein Heizgitter, eine Heizplatte oder ein IR-Strahler ist, wobei IR-Strahler insbesondere bevorzugt sind.
  • Die Erwärmung der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Beispielsweise kann die Wärmequelle, bevorzugt das Heizelement, unter oder über, bevorzugt über, die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte bewegt werden. Dabei wird beispielsweise die Wärmequelle, bevorzugt das Heizelement von einer Position, in der kein Erwärmen möglich ist, in eine Position, in der ein Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte möglich ist, bewegt und anschließend wieder in eine Position bewegt, in der kein Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte möglich ist. In der Position, in der ein Erwärmen der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte möglich ist, kann die Wärmequelle, bevorzugt das Heizelement, auch angehalten werden.
  • Ebenso ist es möglich und erfindungsgemäß bevorzugt, die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte unter oder über, bevorzugt unter, einem Heizelement entlang zu bewegen. Dabei wird die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte beispielsweise von einer Position, in der kein Erwärmen möglich ist, in eine Position, in der die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte erwärmt werden kann, bewegt und anschließend wieder in eine Position bewegt, in der ein Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte nicht möglich ist. Es ist möglich, dass die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte, in der Position, in der ein Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte möglich ist, auch angehalten wird.
  • Die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte kann beispielsweise für einen Zeitraum von 1 sec bis 10 min, bevorzugt für einen Zeitraum von 2 sec bis 1 min und insbesondere bevorzugt für einen Zeitraum von 5 bis 30 sec angehalten werden.
  • In Schritt c) wird zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht unter Erhalt der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte.
  • Die zumindest eine Vertiefung kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht werden. Beispielsweise kann die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht werden durch Hobeln, Fräsen und/oder Prägen. Bevorzugt wird die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht durch Prägen. Weiterhin bevorzugt wird die zumindest eine Vertiefung eingebracht durch ein Prägewerkzeug. Prägewerkzeuge als solche sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise Prägestempel oder Prägewalzen.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt wird also in Schritt c) die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte durch ein Prägewerkzeug, besonders bevorzugt durch eine Prägewalze, eingebracht.
  • Die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte kann während des Einbringens der zumindest einen Vertiefung beliebige Temperaturen aufweisen. Bevorzugt wird die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte zum Einbringen von zumindest einer Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte in Schritt c) erwärmt. Die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte kann direkt vor Schritt c) und/oder während Schritt c) erwärmt werden. Bevorzugt wird die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte während Schritt c) erwärmt.
  • Zum Erwärmen der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eignen sich alle dem Fachmann bekannten Methoden.
  • Beispielsweise kann die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte mit den gleichen Wärmequellen und/oder Vorrichtungen wie die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte erwärmt werden.
  • Für die Wärmequellen und/oder Vorrichtungen zum Erwärmen der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte gelten daher die zuvor beschriebenen Ausführungen und Bevorzugungen für die Wärmequellen und/oder Vorrichtungen zum Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte entsprechend. Bevorzugt wird die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte während Schritt c) durch ein Prägewerkzeug, bevorzugt durch eine Prägewalze, erwärmt.
  • Bevorzugt wird in Schritt c) die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht durch ein Prägewerkzeug, bevorzugt eine Prägewalze, wobei das Prägewerkzeug die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte erwärmt. Bevorzugt erwärmt das Prägewerkzeug die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf eine Temperatur, die im Bereich von 50 bis 300 °C, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 250 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 90 bis 220 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers liegt.
  • Erfindungsgemäß außerdem bevorzugt liegt die Temperatur der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte während Schritt c) im Bereich von 50 bis 300 °C, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 250 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 90 bis 220 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte bevorzugt durch das Prägewerkzeug erwärmt. Die Temperatur des Prägewerkzeugs liegt beispielsweise im Bereich von 50 bis 1000 °C, bevorzugt im Bereich von 100 bis 500 °C, mehr bevorzugt im Bereich von 200 bis 500 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 200 bis 400 °C.
  • Das Prägewerkzeug enthält zumindest einen Vorsprung. Dieser Vorsprung bringt die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte ein. Es versteht sich von selbst, dass der mindestens eine Vorsprung des Prägewerkzeuges, das negativ der mindestens eine Vertiefung, die in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht wird, ist.
  • Die zumindest eine Vertiefung, die in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht wird, kann beliebige Formen aufweisen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Vertiefung punktförmig, rautenförmig, rechteckförmig, quadratförmig, linienförmig oder gitterförmig, besonders bevorzugt gitterförmig.
  • "Zumindest eine Vertiefung" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau eine Vertiefung, als auch zwei oder mehr Vertiefungen. Bevorzugt werden zwei oder mehr Vertiefungen eingebracht.
  • Die zumindest eine Vertiefung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Muster oder Strukturmuster bezeichnet werden. Werden zwei oder mehrere Vertiefungen in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht, so können sich auch verschiedene Formen abwechseln. Beispielsweise können die vorstehend beschriebenen Formen der Vertiefungen sich abwechseln und/oder beispielsweise mehrere Linien von unterschiedlicher Stärke (Breite) und/oder die sich beispielsweise mit Rauten oder Quadraten abwechseln, eingebracht werden.
  • Werden zwei oder mehr Vertiefungen in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht, so können die Abstände zwischen den einzelnen Vertiefungen beliebige Werte (Größen) annehmen, beispielsweise 30 mm. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Vertiefungen maximal 20 mm (Durchschnittswert über alle Vertiefungen). Insbesondere beträgt der Abstand 1,5 bis 20 mm. Die Breite einer Vertiefung, beispielsweise der Durchmesser eines Punktes bei punktförmigen Vertiefung oder die Breite einer Linie bei linien- oder gitterförmigen Vertiefungen kann beliebig sein, vorzugsweise ist sie im Bereich von 1 bis 25 mm, mehr bevorzugt im Bereich von 1 bis 15 mm, insbesondere bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 mm.
  • Ebenso kann die zumindest eine Vertiefung als solche (also die Tiefe der Vertiefung) beliebige Werte (Größen) annehmen. Es ist denkbar, dass in Teilbereichen der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte die gleichen Vertiefungen eingebracht werden, die sich jedoch hinsichtlich ihrer Tiefe unterscheiden.
  • Bevorzugt weist die im Schritt c) eingebrachte zumindest eine Vertiefung eine Tiefe im Bereich von 0,1 bis 10 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 8 mm, insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,7 bis 5 mm auf.
  • Die Tiefe der Vertiefung kann einerseits durch die Höhe des Vorsprungs des Prägewerkzeugs eingestellt werden. Andererseits kann die Tiefe der Vertiefung durch den Druck, mit dem das Prägewerkzeug in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte gedrückt wird, bestimmt werden. Je niedriger der Druck, mit dem das Prägewerkzeug in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte gedrückt wird, desto geringer ist die Tiefe der Vertiefung.
  • Beim Einbringen der zumindest einen Vertiefung in Schritt c) in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte kann auf die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte ein Druck aufgebracht werden. Dieser Druck wird auch als Gegendruck bezeichnet.
  • Der Gegendruck kann mit allen dem Fachmann bekannten Methoden und Vorrichtungen aufgebracht werden. Geeignete Vorrichtungen sind beispielsweise Stempel, teflonbeschichtete Gegenhaltebleche oder Walzen. Bevorzugt wird der Gegendruck durch eine Walze oder ein teflonbeschichtetes Gegenhalteblech aufgebracht, insbesondere bevorzugt durch eine glatte Walze.
  • Die Vorrichtung zum Aufbringen des Gegendrucks, bevorzugt die Walze oder das teflonbeschichtete Gegenhalteblech, insbesondere bevorzugt die glatte Walze, kann kalt sein, ebenso ist es möglich, dass sie erwärmt wird.
  • Unter "kalt" wird eine Temperatur von maximal 80 °C verstanden, also beispielsweise eine Temperatur im Bereich von 10 °C bis 80 °C, bevorzugt im Bereich von 20 bis 75 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 50 bis 70 °C.
  • Ebenso ist es möglich, dass die glatte Walze erwärmt wird. Beispielsweise wird sie auf eine Temperatur erwärmt, die es ermöglicht, dass die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf die Temperatur (T) wie in Schritt b) erwärmt wird und/oder bei dieser gehalten wird.
  • Bevorzugt wird in Schritt c) die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht durch ein Prägewerkzeug, bevorzugt durch eine Prägewalze, wobei während Schritt c) auf die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte ein Gegendruck aufgebracht wird. Bevorzugt wird der Gegendruck auf die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte aufgebracht durch eine glatte Walze. Insbesondere bevorzugt ist die glatte Walze kalt und weist beispielsweise eine Temperatur von höchstens 80 °C auf.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt wird nur in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte zumindest eine Vertiefung eigebracht.
  • Dies bedeutet, dass in die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte keine Vertiefung eingebracht wird.
  • Insbesondere bevorzugt weist die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eine Schäumhaut auf und es wird nur in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte zumindest eine Vertiefung eingebracht.
  • Erfindungsgemäß werden die Schritte b) und c) nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt. Bevorzugt werden die Schritte b) und c) nacheinander durchgeführt.
  • Werden die Schritte b) und c) nacheinander durchgeführt, so ist es bevorzugt, dass wenn während des Einbringens der mindestens einen Vertiefung in Schritt c) ein Gegendruck aufgebracht wird, die insbesondere bevorzugt eingesetzte glatte Walze kalt ist.
  • Werden die Schritte b) und c) nacheinander durchgeführt, so wird Schritt c) üblicherweise spätestens 5 min, bevorzugt spätestens 1 min und insbesondere bevorzugt spätestens 0,5 min nach Beendigung von Schritt b) durchgeführt.
  • "Nach Beendigung von Schritt b)" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte und/oder das bevorzugt zum Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingesetzte Heizelement aus der Position, in der ein Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte möglich ist, entfernt wird und wieder in einer Position steht, in der kein Aufheizen mehr möglich ist.
  • Es ist außerdem bevorzugt, dass Schritt b) spätestens 5 min, bevorzugt spätestens 1 min und insbesondere bevorzugt spätestens 0,5 min nach Beendigung von Schritt c) durchgeführt wird.
  • "Nach Beendigung von Schritt c)" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das Einbringen der zumindest einen Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte beendet worden ist.
  • Darüber hinaus kann zunächst Schritt b), dann Schritt c) und anschließend noch einmal Schritt b) durchgeführt werden. Es ist also außerdem bevorzugt, dass im Anschluss an Schritt a) Schritt b) durchgeführt wird, im Anschluss an Schritt b) Schritt c) durchgeführt wird und im Anschluss an Schritt c) erneut Schritt b) durchgeführt wird.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte, erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte, erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, ist vorzugsweise nur auf der zweiten Seite strukturiert, sie weist also nur auf der zweiten Seite zumindest eine Vertiefung auf. Auf der ersten Seite weist die einseitig unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte vorzugsweise eine Schäumhaut auf.
  • Bevorzugt weist die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte, erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, also auf der zweiten Seite zumindest eine Vertiefung und auf der ersten Seite eine Schäumhaut auf.
  • Die Figuren 2a, 2b und 2c zeigen drei Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 1, die eine erste Seite 1a und eine zweite Seite 1b sowie eine Dicke z aufweist, wird auf einer ersten Fördereinrichtung 2a bereitgestellt (Schritt a)) (Figur 2a). Als erste Fördereinrichtung eignen sich alle dem Fachmann bekannten Fördereinrichtungen 2a, beispielsweise Rollenförderer, Kettenförderer und Bandförderer. Bevorzugt sind Rollenförderer.
  • Durch die erste Fördereinrichtung 2a wird die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 1 vorwärts bewegt. Die Geschwindigkeit, mit der die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 1 bewegt wird, liegt beispielsweise im Bereich von 1 bis 20 m/min, bevorzugt im Bereich von 3 bis 15 m/min und insbesondere bevorzugt im Bereich von 5 bis 10 m/min. Dabei wird die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 1 unter einer Wärmequelle 3a entlanggeführt. Sie wird so unter der Wärmequelle 3a entlanggeführt, dass sich die erste Seite 1a der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 1 auf eine Temperatur (T) im Bereich von 30 bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 70 bis 110 °C erwärmt (Schritt b)).
  • Durch die Fördereinrichtung 2a wird die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 1 vorwärts bewegt, so dass sie, nachdem die erste Seite 1a der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 1 durch die Wärmequelle 3a erwärmt worden ist, über ein Prägewerkzeug 4 geführt wird (Figur 2b). Dabei wird die zumindest eine Vertiefung in die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 1 eingebracht. In Figur 2b wird durch eine glatte Walze 5 ein Gegendruck auf die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 1 aufgebracht. Die glatte Walze 5 ist vorzugsweise kalt. Durch das Einbringen der zumindest einen Vertiefung in die zweite Seite 1b der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 1 wird die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 6 erhalten, bei der die zweite Seite 1b strukturiert ist, die erste Seite 1a ist unstrukturiert. Die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 6 kann dann über eine zweite Fördereinrichtung 2b weiterbewegt werden (Figur 2c). Für die zweite Fördereinrichtung 2b gelten die gleichen Ausführungen und Bevorzugungen wie für die erste Fördereinrichtung 2a. Durch die zweite Fördereinrichtung 2b kann die einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte 6 erneut unter einer Wärmequelle 3b hindurchgeführt werden, so dass die erste Seite 1a der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 6 erwärmt wird, vorzugsweise wird die erste Seite 1a der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 6 auf eine Temperatur im Bereich von 30 bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 70 bis 110 °C erwärmt (Figur 2c).
  • Die Figuren 3a, 3b und 3c sind analog zu den Figuren 2a, 2b und 2c. Gleiche Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung. Anstelle der glatten Walze 5 wird zum Aufbringen des Gegendrucks auf die erste Seite 1a der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte 1 ein teflonbeschichtetes Gegenhalteblech 7 eingesetzt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert, ohne sie hierauf zu beschränken.
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine 120 mm dicke Platte aus Polystyrolschaumstoff, der eine Dichte von 32 kg/m3 aufwies, wurde einseitig geprägt.
  • Die Geschwindigkeit des Prägevorgangs betrug 7 m/min, die Prägewalze wurde auf 300 °C erwärmt. Die erste Seite der Platte wurde nicht erwärmt. Beim Prägen wurde ein Gegendruck durch eine kalte glatte Walze aufgebracht.
  • Die Schaumstoffplatte hatte eine Länge von 285 m und verzog sich um 10 bis 12 mm.
    • Erfindungsgemäßes Beispiel 2
  • Eine 120 mm dicke Platte aus Polystyrolschaumstoff, der eine Dichte von 32 kg/m3 aufwies, wurde einseitig geprägt.
  • Die Geschwindigkeit des Prägevorgangs betrug 7 m/min, die Prägewalze wurde auf 300 °C erwärmt. Während der Prägung wurde ein Gegendruck durch eine kalte glatte Walze aufgebracht. Die erste Seite der Platte wurde mit einem IR-Strahler auf eine Temperatur von 95 °C erwärmt und für eine Zeit von ca. 15 sec auf dieser Temperatur gehalten.
  • Die 285 m lange Schaumstoffplatte und verzog sich um einen Betrag von ca. 1 bis 2 mm.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung einer einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte, umfassend die Schritte a) bis c)
    a) Bereitstellung einer unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte, die mindestens ein Polymer mit einer Glasübergangstemperatur (TG) enthält und die eine erste Seite und eine zweite Seite umfasst,
    b) Erwärmen der ersten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf eine Temperatur (T), die unterhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers liegt, und
    c) Einbringen von zumindest einer Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte unter Erhalt der einseitig strukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte,
    wobei die Schritte b) und c) nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt werden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur (T) in Schritt b) im Bereich von 30 bis 250 °C, bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 °C, insbesondere bevorzugt im Bereich von 70 bis 110 °C, liegt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte durch Wasserdampf, Warmluft, einen IR-Strahler und/oder ein Heizelement, wobei das Heizelement vorzugsweise ein Heizschwert, ein Heizgitter oder eine Heizplatte ist, auf die Temperatur (T) erwärmt wird.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte während Schritt c) im Bereich von 50 bis 300 °C, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 250 °C, insbesondere bevorzugt im Bereich von 90 bis 220 °C, oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers liegt.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt c) eingebrachte zumindest eine Vertiefung eine Tiefe im Bereich von 0,1 bis 10 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 8 mm, insbesondere bevorzugt im Bereich von 0,7 bis 5 mm, aufweist.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    i) in Schritt c) die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht wird durch ein Prägewerkzeug, bevorzugt durch eine Prägewalze, oder
    ii) in Schritt c) die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht wird durch ein Prägewerkzeug, bevorzugt durch eine Prägewalze, wobei das Prägewerkzeug die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte erwärmt, bevorzugt erwärmt das Prägewerkzeug die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte auf eine Temperatur, die im Bereich von 50 bis 300 °C, vorzugsweise im Bereich von 70 bis 250 °C, insbesondere bevorzugt im Bereich von 90 bis 220 °C, oberhalb der Glasübergangstemperatur (TG) des in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltenen mindestens einen Polymers liegt, und/oder
    iii) in Schritt c) die zumindest eine Vertiefung in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte eingebracht wird durch ein Prägewerkzeug, bevorzugt durch eine Prägewalze, wobei während Schritt c) auf die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte ein Gegendruck aufgebracht wird, bevorzugt wird der Gegendruck auf die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte aufgebracht durch eine glatte Walze.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    i) Schritt c) spätestens 5 min, bevorzugt spätestens 1 min, insbesondere bevorzugt spätestens 0,5 min, nach Beendigung von Schritt b) durchgeführt wird und/oder,
    ii) Schritt b) spätestens 5 min, bevorzugt spätestens 1 min, insbesondere bevorzugt spätestens 0,5 min, nach Beendigung von Schritt c) durchgeführt wird und/oder,
    iii) im Anschluss an Schritt a) Schritt b) durchgeführt wird, im Anschluss an Schritt b) Schritt c) durchgeführt wird und im Anschluss an Schritt c) erneut Schritt b) durchgeführt wird.
  8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    i) die erste Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte der zweiten Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte gegenüber liegt, und/oder
    ii) nur in die zweite Seite der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte zumindest eine Vertiefung eingebracht wird.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte ein Partikelschaumstoff oder ein Extrusionsschaumstoff, vorzugsweise ein Extrusionsschaumstoff, ist.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das in der unstrukturierten thermoplastischen Schaumstoffplatte enthaltene mindestens eine Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polystyrolcopolymeren, Polyethersulfon, Polysulfon, Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Polyolefinen, Polyolefincopolymeren und Acrylpolymeren, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polystyrol, Polystyrolcopolymeren und Polyethylenterephthalat.
  11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt a) bereitgestellte unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte eine Länge (x-Richtung) von 500 bis 3500 mm, vorzugsweise von 1000 bis 3000 mm, eine Breite (y-Richtung) von 500 bis 1250 mm, vorzugsweise von 500 bis 900 mm, und eine Dicke (z-Richtung) von 20 bis 300 mm, vorzugsweise von 50 bis 200 mm, aufweist.
  12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt a) bereitgestellte unstrukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte auf der ersten Seite und/oder auf der zweiten Seite eine Schäumhaut aufweist.
  13. Einseitig strukturierte thermoplastische Schaumstoffplatte, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
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